Čierny ľad patrí medzi najnebezpečnejšie javy zimnej premávky. Nejde o hrubú vrstvu snehu ani o zjavne namrznutú vozovku, ale o tenký, priehľadný film ľadu, ktorý často splýva s asfaltom a je prakticky neviditeľný. A práve v tom spočíva jeho hlavná hrozba. Vodič ho totiž zvyčajne zaregistruje až v momente, keď auto stratí trakciu a začne sa šmýkať, píše Auto.cz.
Práve tento problém chce riešiť nová dvojica senzorov vyvinutá na University of Michigan, o ktorých informuje server TechXplore. Výskumníci tvrdia, že ich technológia dokáže odhaliť nebezpečné namŕzanie skôr, než vodič alebo auto vôbec zistí, že sa podmienky na vozovke zhoršili.
Prečo rovno dva senzory?
Namiesto jedného senzora, ktorý by slúžil na všetko, výskumníci cielia na maximálnu účinnosť a spoľahlivosť nasadením hneď dvoch “šošoviek”.
Prvý senzor slúži na sledovanie zmien v trení a fyzikálnych vlastnostiach povrchu (vozovky), zatiaľ čo druhý snímač, presnejšie laserový optický infračervený senzor, má za úlohu analyzovať, čo sa nachádza vo vzduchu pred vozidlom. Každý snímač teda rieši inú časť komplexnejšieho problému.
Povrchový senzor funguje de facto ako okamžitý detektor zhoršujúcich sa podmienok. Sleduje, ako sa mení správanie povrchu pri kontakte a dokáže odhaliť, že na vozovke vzniká vrstva ľadu alebo námrazy, ktorá znižuje priľnavosť.
Takýto princíp pritom nie je úplne nový. Už v minulosti vznikli systémy, ktoré pomocou údajov z náprav, kolies a ďalších zabudovaných senzorov vedeli vyhodnocovať, ako veľmi je vozovka klzká, a na základe toho vytvárať mapy nebezpečných úsekov. Novinka z Michiganu však ide krok ďalej, nesleduje len to, čo sa deje pod autom, ale aj to, čo sa deje metre pred ním.
Laser, ktorý vidí neviditeľné
Optický senzor je ešte zaujímavejší. Ten totiž vysiela tri rôzne lúče infračerveného svetla a následne analyzuje, ako sa odrážajú a absorbujú v prostredí pred vozidlom. Vďaka tomu vie rozlíšiť, či sa pred autom nachádzajú ľadové kryštály, obyčajná vlhkosť, hmla alebo chladené kvapky vody. Práve tie sú mimoriadne nebezpečné, pretože po kontakte s povrchom okamžite zamŕzajú a vytvárajú čierny ľad.
Inak povedané, senzor nemusí čakať, kým sa auto dostane na klzké miesto. Dokáže rozpoznať signály tvorby čierneho hľadu ešte predtým, než sa vozidlo dostane do kritickej zóny, a teda potenciálne do šmyku.
To je zásadný rozdiel oproti dnešným systémom. Trakčná kontrola, stabilizačný systém alebo protiblokovací systém bŕzd reagujú až vo chvíli, keď k strate priľnavosti už dochádza. Nová technológia má preventívny charakter, teda reaguje ešte pred samotným problémom.
Testovali ich na lietadlách
Stojí za zmienku, že tento systém nebol pôvodne určený pre osobné autá, ale pre letectvo. Výskumníci z University of Michigan ju testovali na jednomotorovom lietadle a ľahkom biznis jete, kde mala pomáhať rozpoznávať mrznúci dážď a nebezpečné podmienky vedúce k namŕzaniu.
Prečo letectvo? Práve v tejto je mimoraidne dôležité vedieť odlíšiť bežné kvapky od ochladenej vody, ktorá po kontakte s krídlom okamžite vytvára vrstvu ľadu a môže ovplyvniť aerodynamiku celého stroja.
Výskumníci však upozorňujú, že rovnaký princíp možno uplatniť aj v cestnej doprave. Auto by tak v budúcnosti nemuselo len upozorniť vodiča, že sa blíži nebezpečný úsek, ale mohlo by automaticky upraviť nastavenie asistenčných systémov, napríklad zmeniť citlivosť stabilizačného systému, pridať väčšiu rezervu pri autonómnom brzdení alebo odporučiť výrazné zníženie rýchlosti.
Pri pokročilejších asistenčných systémoch či dokonca autonómnych vozidlách je práve takáto funkcionalita kritická, pretože kamery a radar síce dobre vidia prekážky, no výrazne horšie rozoznávajú samotný stav vozovky, presnejšie jej povrchu.
Prečo je čierny ľad taký zradný
Čierny ľad je pre vodičov nebezpečný hlavne preto, že si ho ich oči jednoducho nedokážu všimnúť. Ide o tenkú vrstvu priesvitného ľadu, ktorá na asfalte tvorí hladký film, ktorý len mierne mení odlesk vozovky. Z asi celkom jasných dôvodovo je najhoršie prísť s ním do kontaktu v šere, v noci, na mostoch alebo v zatienených úsekoch. A rozhodne nejde o jav, na ktorý treba dávať pozor iba v hlbokých mrazoch. Čierny ľad sa môže tvoriť aj vtedy, keď je vonku tesne pod nulou.
Štatistiky University of Michigan pritom uvádzajú, že ľad na vozovke spôsobuje približne 20 percent všetkých nehôd, ktoré súvisia s počasím.
Neprehliadnite
Čo môže pomôcť okrem senzorov? Hlavne zníženie rýchlosti. Výskumníci upozorňujú, že aj relatívne malé spomalenie, napríklad o 7 až 15 km/h, môže mať obrovský efekt. Riziko nehody sa takto môže znížiť dokonca až o polovicu.
Kedy začneme stretávať nové senzory
Na túto otázku, žiaľ, nateraz neexistuje jednoznačná odpoveď. Výskum je síce sľubný, no medzi laboratórnym alebo leteckým testovaním a nasadením v bežných autách je veľký rozdiel, ktorého preklenutie si pýta kopu času.
Automobilové senzory musia byť lacné, odolné, spoľahlivé v širokom rozsahu teplôt a schopné fungovať aj v špine, daždi, soli či pri zhoršenej viditeľnosti. Okrem toho sa musia bezchybne integrovať s existujúcimi systémami auta, od trakčnej kontroly až po pokročilé asistenčné funkcie.
Smer je však jasný. Moderné vozidlá sa už nespoliehajú len na reakciu po vzniku problému, ale čoraz viac sa snažia problémy predvídať. Presne to robia aj iné novšie technológie typu senzorovej fúzie, ktoré kombinujú údaje z vozidla, počasia a máp klzkosti pred vozidlom, ako ukazuje napríklad systém AHEAD od švédskej firmy Klimator.
Riešenie z University of Michigan však pridáva dôležitú vrstvu navyše, teda snahu „vidieť“ samotný vznik nebezpečných podmienok ešte predtým, než na ne dôjde. Ak sa túto technológiu podarí dostať do sériovej výroby, môže ísť o jeden z najdôležitejších bezpečnostných pokrokov zimnej jazdy za posledné roky.
